Розрахунок для І варіанту.

1) Приймаємо кут установки СК = 40°.

2) Із таблиці 1 вибираємо значення коефіцієнту відбиття поверхні сонячної радіації. Північна півкуля Землі в лютому покрита снігом ( =0,7), а в червні травою ( =0,3).

3) Середньодобову радіацію горизонтальної проекції знаходимо із сонячних карт [4 ] або рисунка 3:

в лютому = 11298 кДж/(м²∙добу);

в червні = 21977 кДж/(м²∙добу).

Величина середньодобової радіації залежить від довготи дня. Довгота дня: 15 лютого (нахил Сонця = 14°) 10,5 год., 15 червня ( = 22°) 14,5 год. Для України можна прийняти усереднені значення (рисунок 3).

4) Із рисунка 4 а для географічної широти = 40° знаходимо позаатмосферну добову інсоляцію для середніх чисел кожного місяця

для лютого = 20930 кДж/(м²∙добу);

для червня = 41860 кДж/(м²∙добу).

5) Розраховуємо коефіцієнт чистоти небесної півсфери за формулою (6):

для лютого = 11298/20930 = 0,536;

для червня = 21977/41860 = 0,525.

6) Із рисунка 5 знаходимо частку

для лютого = 0,36;

для червня = 0,35, звідки знаходимо дифузну радіацію

для лютого = 0,36∙11218 = 4038;

для червня = 0,35∙21977 = 7692.

7) Знаходимо середньомісячну добову радіацію Сонця (кДж/(м²∙добу), що падає на поверхню СК за формулою (5):

 

для лютого

= 17408;

для червня

=18850.

Знайдені величини можна виразити в кіловат-годинах:

для лютого = 17408/3600 = 4,83 кВт∙год/(м²∙добу),

для червня = 18850/3600 = 5,24 кВт∙год/(м²∙добу).

Або у Вт/м²:

для лютого = 4,83∙1000/24∙ = 201 Вт/м²,

для червня = 5,24∙1000/24 = 218 Вт/м².

8) Знаходимо площу сонячного колектору за формулою (12) для червня, приймаючи: L =1000 кг/год=2,7∙10^-4 м³/с, (T_к -T_н) =10, (T_п−T_о.с.) =10, k_f= 0,85, τ_пов =0,8, α= 0,9, R_п =0,22

м².

 

1.4 Контрольні питання

 

1) Що собою являє плоский сонячний колектор?

2) Назвіть види енергоносіїв у СК?

3) Назвіть переваги і недоліки використання води в якості енергоносія в СК?

4) Як вибирається кут нахилу СК?

5) Що таке інсоляція і альбедо?

6) Від чого залежить величина коефіцієнту відбиття сонячної радіації?

7) Що називають прямою і дифузною (розсіяною) радіацію?

8) Як знайти коефіцієнт чистоти небесної півсфери?

9) Якими факторами визначається теплоенергетична ефективність СК?

10) За рахунок чого можливо підвищення ефективності роботи СК?

11) Якими параметрами характеризується робота сонячного колектора?

12) Як визначається витрата води в сонячному колекторі?

13) Як визначається температура води на виході з сонячного колектора?

14) Як визначається опроміненість поверхні сонячного колектора?

15) Як визначається необхідна проектна теплова потужність сонячного колектора?

16) Як впливає витрата води на температуру води на виході з сонячного колектора?

17) Як визначається необхідна площа сонячного колектора?

18) Назвіть СК, що випускаються промисловістю України і їх конструктивні особливості.

 

 

Рекомендована література

1. Твайделл Дж. Возобновляемые источники энергии/ Дж.Твайделл, А.Уэйр / Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1990-С. 105-242.

2. Корчемний М. Енергозбереження в агропромисловому комплексі/ М.Корчемний, В.Федорейко, В.Щербань. - Тернопіль; Підручники і посібники 2001 -С.410-449.

3. Кирюшатов А.И. Использование нетрадиционных возобновляющихся источников энергии в сельскохозяйственном производстве/ А.И.Кирюшатов. - М.: Агропромиздат 1991.- 96 с.

4. Волеваха М.М., Гайса М.І. Енергетичні ресурси клімату України/ М.М.Волеваха, М.І.Гайса – К.: Наукова думка, 1967.-132 с.

Додаток А

(обов’язковий)

 

Таблиця А1 – Вихіні дані для розрахунку сонячного колектора

№ варі-анту	Широта розташу-вання СК, , град	Місяць року	Харак-тер покрит-тя	Вид скла	Різниця температур води (Tк -Tн)	Різниця температур повітря і колектора (Tп−Tо.с.)	Витрата води L, кг/год
1.		Січень	Лід, сніг	Одинарне
2.		Лютий	Пісок	Подвійне
3.		Березень	Трава	Селективне
4.		Квітень	Бетон	Одинарне
5.		Травень	Грунт	Подвійне
6.		Червень	Лід, сніг	Селективне
7.		Липень	Пісок	Одинарне
8.		Серпень	Трава	Подвійне
9.		Вереснь	Бетон	Селективне
10.		Жовтень	Грунт	Одинарне
11.		Листопад	Лід, сніг	Подвійне
12.		Грудень	Пісок	Селективне
13.		Січень	Трава	Одинарне
14.		Лютий	Бетон	Подвійне
15.		Березень	Грунт	Селективне
16.		Квітень	Лід, сніг	Одинарне
17.		Травень	Пісок	Подвійне
18.		Червень	Трава	Селективне
19.		Липень	Бетон	Одинарне
20.		Серпень	Грунт	Подвійне
21.		Вереснь	Лід, сніг	Селективне
22.		Жовтень	Пісок	Одинарне
23.		Листопад	Трава	Подвійне
24.		Грудень	Бетон	Селективне
25.		Січень	Грунт	Одинарне

 

Додаток Б

(довідковий)

Додаток В

(довідковий)